Maria Dorota
Czajkowska-Majewska
Biologiczne podstawy emocji : rola
stresu w regulacji procesu
dojrzewania
Studia Ecologiae et Bioethicae 6, 53-57
2008
Maria Dorota CZAJKOWSKAMAJEWSKA
Instytut Psychiatrii i Neurologii, Warszawa
Biologiczne podstawy emocji.
Rola stresu w regulacji procesu dojrzewania
Słowo „emocja” pochodzące od łacińskiego „ex movere” (poruszyć, podnie
cić) jest na ogół rozum iane różnie przez filozofów i biologów. Filozofowie często
uważali je za prymitywne reakcje organizmu różne bodźce z otoczenia, za antyte zę rozumu. Przyrodnicy zainteresowali się emocjami stosunkowo późno. Darwin widział w nich pozostałości po wcześniejszych etapach ewolucyjnego rozwoju. Prawie przez cały XX w. emocje budziły niewielkie zainteresowanie naukowców, którzy koncentrow ali się głównie na badaniu „rozum u”, uważanego za istotę człowieczeństwa. Freud pasjonował się patologicznymi emocjam i i analizował ich wpływ na psychikę i zachowanie człowieka. W spółcześni biolodzy uważają emocje za spontaniczne, nieuśw iadom ione reakcje organizm u na ważne sytu acje życiowe, które bezpośrednio lub pośrednio decydują o jego bezpieczeństwie i przetrwaniu. Emocje jako odruchy występują we wszystkich organizmach, n a wet w jednokomórkowych, które reagują na bodźce awersyjne próbam i obrony lub ucieczki. O druchy te m ożna nazwać pierwotnymi formami emocji.
Ogrom ny postęp w naukach przyrodniczych, jaki dokonał się po II wojnie światowej dzięki w kroczeniu do nauki dużych zastępów badaczy w Europie, USA i Azji, zaowocował poznaniem m echanizm ów biologicznych i m olekular nych leżących u podstaw funkcjonowania organizmu, w tym mózgu. Poznanie tajemnic mózgu w sposób naturalny rozbudziło zainteresowanie emocjami, p o d jęto więc próby ich badania oraz interpretow ania w oparciu o zjawiska biolo giczne. Neurobiolodzy uważają emocje za integralną funkcję ludzkiego mózgu, która odgrywa krytyczną rolę w podejm owaniu właściwych życiowych decyzji. Rozróżniają trzy etapy emocji: (I) stan emocji - stan fizjologicznego wzbudzenia, urucham iany w m ózgu autom atycznie i nieświadom ie w życiowo walentnych okolicznościach; (II) stan uczucia, który może być reprezentowany nieświadomie i cechuje się stereotypową ekspresją, behawioralną, taką jak m im ika, postawa, czy wokalizacja, które służą komunikacji; i (III) uświadomiony subiektywny stan uczucia i emocji.
Podstawowe emocje takie jak strach, złość, smutek, radość, obrzydzenie, zdzi wienie, zaciekawienie, akceptacja są wbudowane w naturę ssaków i są niezbędne dla przetrw ania w grupie. M imiczno-behawioralne ekspresje emocji są uniwer- salnymjęzykiem, wspólnym dla wszystkich ludzkich kultur, a nawetjęzykiem po- nadgatunkowym. Emocje są często odczuwane jako stereotypowe sensacje ciała. Strach czy złość odczuwane są przez przyśpieszone bicie serca i napięcie m ięśnio we, smutek - przez ściśnięcie gardła, napięcie oczu, zrelaksowanie kończyn, radość przez poczucie lekkości i ekspansji. Emocjom wstydu towarzyszą uderzenia gorąca na twarzy i szyi, pożądaniu - przyśpieszony oddech i bicie serca. Płacz, śmiech, drżenie, pocenie się to automatyczne reakcje, które rozładowują emocje. Różnym emocjom towarzyszą charakterystyczne mimiczne ekspresje.
Emocje złożone takie jak miłość, przywiązanie, przyjaźń, współczucie, za zdrość, dum a są pochodnym i podstawowych emocji lecz przedłużonych w cza sie, a więc trwalej zakodowanymi w pamięci. Wydaje się, że wyewoluowały one jako środek umożliwiający przetrw anie stada, plem ienia czy gatunku, gdyż są niezwykle istotne dla sukcesu rozrodczego i życiowego, opieki nad potomstwem, grupowego bezpieczeństwa czy zdobywania pokarmów, tw orzenie lub odtwarza nie szeroko pojętej kultury, przeżycia estetyczne czy religijne też opierają się na elementarnych emocjach, ale dodatkowo angażują wysoce wyewoluowane koro we struktury mózgu, co nadaje im unikalny, zda się dla ludzki wymiar.
Rysunek ilustruje głów ne regiony m ózgu, w że których rodzą się emocje. U świadamianie emocji oraz reakcje emocjonalne uaktyw niają także inne stru ktu ry mózgu.
Neurobiologię emocji człowieka bada się dziś przy pom ocy różnych technik obrazowania rozwiniętych w ostatnich trzech dekadach, które stanowią okno do badań żywego mózgu. Mierzą one neuroanatom ię, regionalny metabolizm m ó zgu, lokalne reakcje biochemiczne, czy przepływ krwi. tech n ik i te włączają to mografię komputerową (KK), pozytronową lub protonową tomografię emisyjną (РЕЙ i SPECK), oraz wizualizację rezonansem magnetycznym (MRI). Pozwoliły one ustalić, które ośrodki mózgu uczestniczą we wzbudzaniu różnych emocji.
Za m etaboliczne zm iany w kom órkach m ózgu związane z em ocjam i o d powiedzialne jest działanie różnych neuroprzekaźników (neurotransm iterów ) oraz neurohorm onów. Neuroprzekaźniki z grupy am in biogennych (adrenali na, noradrenalina, serotonina i dopamina) uczestniczą w emocjach przyjem no ści, rozkoszy, szczęśliwości, pożądania, miłości, bądź smutku, depresji, apatii. N eurohorm ony oksytocyna i wazopresyna są odpowidzialne za przywiązanie, a estrogeny i testosteron za pożądanie. N eurotransm itery z grupy aminokwasów pobudzających (glutaminian) lub hamujących (GABA) uczestniczą w emocjach podniecenia, ciekawości, lęku czy uspokojenia. Leki psychotropowe, które zmie niają aktywność neuroprzekaźników w mózgu mogą całkowicie odmienić em o cje, albo silnie je stłumić. Większość leków antydepresyjnych nasila aktywność am in biogennych, podobnie działają euforogenne substancje uzależniające takie jak am fetam ina czy kokaina. Leki hamujące system inhibitorowego neurotran- smitera, GABA, działają prolękowo, a leki nasilające ten system - wpływają uspo kajająco i relaksująco. Podobnie do tych ostatnich działa alkohol.
Hormony stresowe i emocje
Stres jest zaburzeniem homeostazy wywołanym działaniem niekorzystnych czynników fizycznych bądź psychicznych, które zmuszają organizm do nadm ier nego wysiłku. Fizjologia organizmu szybko adaptuje się do stresu. Wydzielają się wówczas zwiększone ilości horm onów, które m obilizują organizm do natych miastowej walki bądź ucieczki i umożliwiają m u przetrwanie stresowej sytuacji. Najważniejsze horm ony stresowe to noradrenalina (wydzielana w mózgu) i adre nalina (wydzielana przez rdzeń nadnerczy do krwioobiegu), które przyśpieszają krążenie krwi i dostarczają do mięśni zwiększonej ilości tlenu i glukozy, po b u dzają mózg, zaostrzają czujność i zwiększają szybkość reakcji. Zaś kora n adner czy wydziela duże ilości sterydowych horm onów stresowych, które działają ada ptacyjnie na cały organizm. Najważniejszy z tych horm onów to glukokortykoid, kortyzol, który mobilizuje źródła energii. Inne sterydowe horm ony nadnerczy działająbezpośrednio na mózg, adaptującjego funkcje do sytuacji stresowej.
Moje badania wykonane w National Institutes of Heath w USA wykazały, że horm on sterydowy, siarczan dehydroepiandrosteronu (DHEAS), któryw ydziela się we wczesnej fazie stresu - stymuluje neurony, zwiększa pobudzenie mózgu, szybkość reakcji i uczenia się, podczas gdy inne sterydowe horm ony takie jak tetrahydroprogesteron (ЙНР) i tetrahydrodeoksykortykosteron (KHDOC), które wydzielają się w późniejszej fazie stresu, działają uspokajająco i chronią neurony przed uszkodzeniem wskutek nadmiernej stymulacji1. Horm ony te regulują także inne systemy organizmu, takie jak układ odpornościowy i rozrodczy.
Od dawna wiadomo, że stres działając poprzez horm ony stresowe reguluje procesy rozrodcze. Silny stres hamuje rozrodczość, bowiem glukokortykoidy h a mują wydzielanie gonadotropin i funkcje gonad. Dlatego u dziewcząt poddanych silnym stresom, zwłaszcza fizycznym, często opóźnia się dojrzewanie lub zatrzy m ują się cykle miesięczne2. Natomiast stresy psychosocjalne działają zazwyczaj przeciwnie i mogą przyspieszać dojrzewanie3. Biologiczny mechanizm tego ostat niego zjawiska nie jest jasny, ale i on może mieć podłoże neurohorm onalne. Jest prawdopodobne, że odpowiedzialny jest za to m.in. pobudzający horm on stre sowy DHEAS. Wydzielanie tego horm onu przez korę nadnerczy zapoczątkowuje etap rozwojowy adrenarche, który poprzedza dojrzewanie płciowe. Wydzielany podczas stresu DHEAS działa jako stym ulant i pobudza „uśpioną” u dzieci oś
1 M a j e w s k a M. D., Neurosteroids: endogenous bim odal m odulators o fth e G AB A A receptor.
Mechanism ofaction andphysiologicalsignificance. ProgN eurobiol. 1992, 38(4):379-95. 2 C a s t e l o - B r a n c o C , R e i n a F, M o n t i v e r o AD, C o l o d r ó n M, V a n r e l l JA. Influence ofhigh-
intensity training and o f dietetic and anthropometric factors on menstrual cycle disorders in ballet dancers. Gynecol Endocrinol. 2006, 22(l):31-5.
3 C e s a r i o SK, H u g h e s LA., Precocious puberty: a comprehensive review o f literature. J O bstet Gynecol N eonatal Nurs. 2007, 36(3):263-74.
HPG (podwzgórzowo-przysadkowo-gonadalną)4,5, co może przyśpieszać dojrze wanie płciowe6.
Regulacja dojrzewania płciowego i rozrodczości przez horm ony stresowe m a istotne znaczenie ewolucyjne i służy przetrw aniu jednostki oraz gatunku. Zahamowanie rozrodczości podczas silnego stresu (głodu, nadm iernego wysił ku czy fizycznych zagrożeń) oszczędza witalne siły organizmu, umożliwiając m u przetrwanie kryzysowej sytuacji, jak również zapobiega narodzinom osłabionego potomstwa. Natom iast przyspieszenie płciowego dojrzewania dziewcząt w sy tuacji przedłużającego się, lecz nie zagrażającego życiu stresu socjalnego, może służyć przerwaniu gatunku, gdyż zwiększa zdolności rozrodcze całej populacji, w której życie indywidualnych osobników może być (wskutek stresów) skrócone. Stres m ożna zatem uznać za ważny m otor ewolucji.
SUMMARY
Emotions are fundam ental functions of m ammalian brain, essential for survival of an individual, a group and a species, t t e y have biological basis and are mediated by a variety of neurotransm itters and neurohorm ones acting on specific brain structures. Stress is state of disturbed hom eostasis, which generates a spectrum of adaptive physiological reactions in an organism, which prom ote individual’s survival or survival of a species. O ne such adaptive m echanism includes co n tro l by stress (via stress horm o n es) of reproductive functions by either delaying or accelerating puberty.
4 O j e d a SR, L o m n i c z i A, M a s t r o n a r d i C, H e g e r S, R o t h C, P a r e n t AS, M a t a g n e V,
M u n g e n a s t AE. Minireview: the neuroendocrine regulation o f puberty: is the time ripe fo r a
systems biology approach? Endocrinology. 2006, 147(3):1166-74.
5 M i t s u s h i m a D , H e i D L , H e r a s a w a E., Gamm a-Am inobutyric acid is an inhibitory neurotrans
m itter restricting the release o f luteinizing hormone-releasing hormone before the onset o f puberty.
Proc Natl Acad Sei U S A . 1994, 91(l):395-9.
6 K u l i k - R e c h b e r g e r B, F u r m a g a - J a b ł o ń s k a W, R e c h b e r g e r [XL, П е role o f dehydroepiandros-
